CN111789963B - 一种肿瘤靶向的药物载体及其制备方法和应用 - Google Patents
一种肿瘤靶向的药物载体及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111789963B CN111789963B CN201910268639.0A CN201910268639A CN111789963B CN 111789963 B CN111789963 B CN 111789963B CN 201910268639 A CN201910268639 A CN 201910268639A CN 111789963 B CN111789963 B CN 111789963B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tumor
- bsa
- cucurbit
- motif
- drug
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6949—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit inclusion complexes, e.g. clathrates, cavitates or fullerenes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7028—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
- A61K31/7034—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin
- A61K31/704—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin attached to a condensed carbocyclic ring system, e.g. sennosides, thiocolchicosides, escin, daunorubicin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
- A61P35/02—Antineoplastic agents specific for leukemia
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Hematology (AREA)
- Oncology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明公开一种肿瘤靶向药物载体,制备方法及其在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明所述的抗肿瘤靶向药物载体是由细胞穿透肽,牛血清蛋白和葫芦[n]脲所合成的。细胞穿透肽经过修饰,具有细胞穿透功能区和屏蔽区,在肿瘤细胞组织的特殊微环境中细胞穿透区被激活,介导所述药物载体携带药物进入肿瘤细胞中发挥抗肿瘤作用。本发明结合抗肿瘤药物之后与单独使用抗肿瘤化疗药物相比具有良好的肿瘤细胞特异性和安全性,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物与医药技术领域,具体涉及一种具有肿瘤靶向作用的药物载体及其制备方法和应用。
背景技术
癌症是严重威胁人类健康的恶性疾病之一,其发病率和死亡率逐年上升。根据国际癌症研究机构(IARC)的估计,2018年全球癌症影响人数超过1810万,导致全球960万人死亡。及时准确的治疗是提高癌症患者生存率的重要手段。作为临床癌症治疗的主要选择之一,化疗在过去几十年取得了显着成就,同时批准了多种抗癌药物,如阿霉素(DOX),奥沙利铂和吉西他滨。然而,受困于抗癌药物的低效递送和快速失活的影响,化疗的临床表现不佳。在这种情况下,非常需要具有增强药物递送和生物稳定性的药物载体。
随着超分子化学的快速发展,已报道多种大环分子,包括环糊精,葫芦[n]脲(CB[n])和柱[n]芳烃,可赋予抗癌药物直接的主-客体封装。这为药物载体的开发铺平了新的道路,使超分子化疗成为癌症治疗的一个新的交叉领域。在葫芦[n]脲(CB[n])中,葫芦[6]脲(CB[6])和葫芦[7]脲(CB[7]),是研究的热点。特别是葫芦[7]脲(CB[7]),是一种具有七个甘脲单元的西葫芦形状体,由于其无毒、良好的水溶性以及与大量抗肿瘤药物有稳定的结合,因此,在超分子化疗中得到了广泛的研究。显示了其作为抗癌药物载体的潜力。值得注意的是,虽然这些基于葫芦[n]脲的超分子化学疗法对癌细胞显示出理想的细胞毒性。但是,由于缺乏肿瘤靶向能力和细胞穿膜效率较低,因此会严重的限制其临床应用。当前常用的将药物大分子导入细胞的方法有脂质体介导法、病毒载体介导法、电穿孔法和显微注射法等,但这些方法具有转运效率低、细胞毒性大、安全性差等缺点,极大地限制了其大规模应用。
而细胞穿透肽是一类能携带大分子物质进入细胞的短肽,能够高效的介导多肽、蛋白质和核酸等生物大分子进入细胞,其穿膜能力不依赖经典的胞吞作用,穿膜效率高,本身没有细胞毒性,安全性较高。但是通常的细胞穿透肽缺乏组织特异性和细胞类型特异性,使得其携带的药物无法在靶部位定向积累,而对正常组织和细胞的损伤较大。
因此,开发高效、安全的,具有靶向能力的基于葫芦[n]脲载药结构的药物大分子跨膜转运载体具有现实的意义。
发明内容
本发明针对以上不足,提供一种基于葫芦[n]脲载药结构的,由经过修饰的细胞穿透肽介导的,安全性高,具有肿瘤靶向效果的,能够携带抗肿瘤药物高效率的进入肿瘤细胞内部的药物载体及其制备方法,本发明的另一个目的是提供上述药物载体在制备抗癌药物中的应用。
下面阐述本发明的第一个方面,基于葫芦[n]脲结构的具有肿瘤靶向能力的新型药物载体及其制备方法。
本发明以葫芦[n]脲为具有载药位点的载药分子,通过结合牛血清蛋白,和细胞穿透肽,组成具有肿瘤靶向能力的新型药物载体,其结构可以用以下简式表示:Pep@BSA@CB[n]
Pep为细胞穿透肽
BSA为牛血清蛋白
CB[n] 葫芦[n]脲
其中n可以是5-10,优选为7。葫芦[7]脲(CB[7])是一种具有七个甘脲单元的西葫芦形状体,无毒、良好的水溶性,其形成的空穴结构,能够包被多种抗肿瘤药物。
牛血清蛋白BSA,作为蛋白质分子,具有良好的生物相容性,和水溶性,一分子的BSA能够结合多分子的葫芦[n]脲,它们之间主要以静电力和疏水作用力结合,复合物的形成能够增加葫芦[n]脲在生物体内的水溶性和生物相容性,并能增加整个药物载体的半衰期。
本发明所述的细胞穿透肽,是利用肿瘤组织微环境的特性,设计出的经过修饰的细胞穿透肽,包含具有细胞穿透功能的聚阳离子基序和能够与所述聚阳离子基序吸附的聚阴离子基序,在所述聚阳离子基序和所述聚阴离子基序之间包含一段可被基质金属蛋白酶2(MMP2)特异性切割的连接基序。上述细胞穿透肽通过二硫键连接在所述牛血清蛋白上。在人体内的普通组织处,PH值在7.2-7.4之间,上述阴离子基序带负电,而阳离子基序带正电,由于电荷作用,阴离子基序吸附在阳离子基序上,屏蔽其细胞穿透功能;而当其到达靶部位后,肿瘤组织的微环境中改变,PH值降低,上述阴阳离子基序间的静电力减弱,同时,肿瘤组织处的基质金属蛋白酶2相对于正常组织是高表达,从而能够高效的切割连接基序,使更多的阴离子基序和阳离子基序断开;以上两方面同时作用,使细胞穿透肽的跨膜转运功能恢复,从而携带药物分子进入肿瘤细胞。实现其对肿瘤的高度靶向性。当本载体携带抗癌药物进入癌细胞之后,由于细胞内具有较高的还原性谷胱甘肽GSH水平,将打断细胞穿透肽与BSA之间的二硫键,促进所载药物从载体的释放,发挥抗癌作用,参见附图1。
优选的,所述细胞穿透肽的聚阳离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,聚阴离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.2,被基质金属蛋白酶2(MMP2)特异性切割的连接基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.3。从实施例1,2中可以看出这样设计的细胞穿透肽具有良好的穿膜效果。
其中, SEQ ID NO.1的氨基酸序列为R9GGC;
SEQ ID NO.2的氨基酸序列为E9;
SEQ ID NO.3的氨基酸序列为PLGLAG
本发明所述的肿瘤靶向药物载体的制备方法是:
A、将牛血清蛋白和葫芦[n]脲在PBS溶液中混合,并在20-30℃下温育1-4小时,形成葫芦[n]脲和牛血清蛋白复合物BSA@ CB[n]。
B、将BSA@ CB[n] 用SPDP蛋白交联剂在黑暗中孵育1-4小时后加入细胞穿透肽并持续搅拌反应2-6小时。
C、将上一步的反应溶液在超滤离心管中以10000-20000的转速离心5-30分钟,收集上部未滤过部分,并溶解在PBS中,即为Pep@BSA@CB[n]。
进一步的上述制备方法可优化为:
A、将牛血清蛋白和葫芦[n]脲在PBS溶液中混合,并在25℃下温育2小时,形成葫芦[n]脲和牛血清蛋白组成复合物BSA@CB[n]。
B、将BSA@CB 用SPDP蛋白交联剂在黑暗中孵育2小时后加入细胞穿透肽并持续搅拌反应4小时。
C、将步骤B的溶液在超滤离心管中以14000的转速离心10分钟,收集上部未滤过部分,并溶解在PBS中,即为Pep@BSA@CB[n]。
进一步的上述制备方法中,牛血清蛋白:葫芦[n]脲: SPDP蛋白交联剂:细胞穿透肽的摩尔比为1:20:5:5。
下面简述本发明的第二个方面,具有肿瘤靶向能力的新型药物载体在制备抗肿瘤靶向药物中的应用。
目前常用的抗癌药物主要有烷化剂,如环磷酰胺,抗代谢药如5-氟尿嘧啶,植物类抗生素,如长春新碱和抗肿瘤抗生素。这些化疗药物都可以很容易的结合到葫芦[n]脲的载药位点上。阿霉素DOX是一种具有代表性的抗肿瘤抗生素,可抑制RNA 和DNA的合成,对RNA的抑制作用最强,抗瘤谱较广,对多种肿瘤均有作用,属周期非特异性药物,对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。主要适用于急性白血病,对乳腺癌、肉瘤、肺癌、膀胱癌等其他各种癌症都有一定疗效,多与其他抗癌药联合使用。主要的毒性反应有,白细胞和血小板减少。为了减少DOX对正常细胞的杀伤作用,增加其对肿瘤的特异性,本发明将DOX整合到肿瘤靶向载体Pep@BSA@CB[7]的载药位点,制成具有肿瘤靶向能力的Pep@BSA@CB[n] DOX复合物,图1是其原理图和靶向给药过程示意图。其制备方法如下:
A、将牛血清蛋白和葫芦[n]脲在PBS溶液中混合,并在25℃下温育2小时,形成葫芦[n]脲和牛血清蛋白组成复合物BSA@CB[7]。
B、将BSA@CB[n]和 DOX溶于PBS(pH 7.4)中孵育1小时,形成BSA@CB[n]@DOX复合物,然后将溶液在超滤离心管中以14000的转速离心10分钟,收集上部未滤过部分,并溶解在PBS中。
C、将BSA@CB[n]@DOX复合物与SPDP蛋白交联剂在黑暗中孵育2小时后加入细胞穿透肽并持续搅拌反应4小时。将溶液在超滤离心管中以14000的转速离心10分钟,收集上部未滤过部分,并溶解在PBS中,即得Pep@BSA@CB[n] DOX复合物。
本发明的有益效果:
(1) 本发明所述的肿瘤靶向药物载体,采用葫芦[n]脲作为载药分子,载药能力高,生物相容度好。将葫芦[n]脲与牛血清蛋白组成复合物,有利于增加药物载体的水溶性,增加载体的稳定性,延长药物的半衰期,减少服药次数,制备方法简单,步骤少。
(2) 本发明所述的肿瘤靶向药物载体,采用经过修饰的细胞穿透肽为靶向分子,具有高度的靶向性和穿膜能力,能够携带抗癌药物精准进入癌细胞。
(3) 本发明所述的肿瘤靶向药物载体在携带抗癌药物后,靶向能力好,对肿瘤细胞的选择性高,穿膜进入癌细胞的效率高,在释放出抗癌药物后,非药部分是生物相容性的大分子,将逐渐分解为无毒副作用的小分子物质,不对正常细胞产生不良影响。
附图说明
附图1为Pep@BSA@CB[7]DOX的合成原理图和靶向给药过程示意图;。
附图2(A)为(a)BSA和(b)BSA@CB[7]的紫外-可见光谱;
(B)为(a)BSA和(b)BSA@ CB[7]在280nm激发波长下的荧光发射光谱; (C)为BSA的DLS表征;(D)BSA@CB[7]的DLS表征。
附图3(A)为BSA@CB[7]的DLS表征;(B)为Pep@BSA@CB[7]的DLS表征;(C)为用GSH处理后Pep@BSA@CB[7]的DLS表征。
附图4 为用不同浓度的Pep@BSA@CB[7]处理的MCF-7和MCF-10A细胞的细胞活力,数据表示为均值±SD(n=3)。
附图5 为用Pep@BSA@CB[7]@DOX孵育的MCF-7和MCF-10A细胞的共聚焦图像,采用DAPI对细胞核进行成像。
附图6 为用不同浓度的Pep@BSA@CB[7]@DOX,BSA@CB[7]@DOX和cPep@BSA@CB[7]@DOX孵育后,(A)MCF-7和(B)MCF-10A细胞的细胞存活率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1 Pep@BSA@CB[7]的制备和验证
制备方法如下
A、将2μM牛血清蛋白和40μM葫芦[7]脲在PBS溶液中混合,并在25℃下温育2小时,形成葫芦[7]脲和牛血清蛋白组成复合物BSA@CB[n]。
B、将BSA@CB 用10μM SPDP蛋白交联剂在黑暗中孵育2小时后加入10μM细胞穿透肽Pep并持续搅拌反应4小时。
C、将溶液在超滤离心管(截留分子量MWCO 30K)中以14000的转速离心10分钟,收集上部未滤过部分,并溶解在PBS中,即为Pep@BSA@CB[7]。
上述细胞穿透肽Pep的聚阳离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,具体为R9GGC,聚阴离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.2,具体为E9,连接基序的氨基酸序列为SEQ IDNO.3,具体为PLGLAG。
检验方法如下:
1 、BSA@CB[n]复合物的验证 如附图2 A所示,BSA显示在277nm附近的典型吸收峰(附图2 A,曲线a)。加入CB[7]后,最大吸收几乎与单独的BSA相同,但可以观察到宽的吸收尾(附图2 A,曲线b),这是由CB[7]和BSA的相互作用引起的。主要由色氨酸残基贡献的蛋白质固有荧光现象也被用于研究BSA@CB[7]的形成。从附图2 B可以看出,BSA在约350nm处显示最大峰值(曲线a),而BSA@CB[7]的最大峰值位置出现了轻微蓝移和强度降低(曲线b),暗示色氨酸残基周围环境的极性由于BSA@CB[7]的形成而发生变化。此外,动态光散射(DLS)测量清楚地表明,与BSA(7.28nm,附图2 C)相比,BSA@CB[7]表现出扩大的流体动力学直径(38.7nm,附图2 D)。这是合理的,因为CB[7]和BSA的相互作用可以增加蛋白质表面的疏水性,从而有利于其聚集成超分子组装。以上结果表明BSA@CB[7]制备的成功。
2、Pep@BSA@CB[7]复合物的验证
如附图3所示,用DLS测量研究了BSA@CB[7]表面上的肽屏蔽层。附图3 A和附图3 B分别显示了BSA@CB[7]的流体动力学直径为38.7nm,而Pep@BSA@CB[7]的流体动力学直径为43.2nm。这种差异表明细胞穿透肽Pep成功地固定在BSA@CB[7]上。另一方面,考虑到细胞穿透肽Pep对DOX释放的潜在负面影响,细胞穿透肽Pep内部半胱氨酸残基的巯基与BSA内部赖氨酸残基的胺基之间通过SPDP介导的偶联,将二硫键支架引入药物载体,这个设计也被用于高浓度(2~10 mM)的细胞内GSH切割。Pep@BSA@CB[7]对GSH的响应性通过监测流体动力学直径的变化进行了研究,如附图3 C所示,用2mM GSH处理后,Pep@BSA@CB[7]的流体动力学直径降至39.3 nm,与BSA@CB[7]相似,揭示了GSH介导的二硫键裂解的发生。以上结果表明Pep@BSA@CB[7]复合物制备成功,并且Pep与BSA之间通过二硫键进行连接。
3、Pep@BSA@CB[7]的细胞毒性研究
MCF-7(人乳腺癌细胞)和MCF-10A(人乳腺上皮细胞)细胞购自中国科学院(中国上海)典型培养物保藏委员会的细胞库。将这些细胞在DMEM培养基中,以10%FBS、37℃、5%CO2和80%湿度的相对潮湿培养环境中培养。在对数生长期结束时,将细胞从培养基表面分离,并通过以2000rpm离心5分钟收集。用PBS洗涤两次后,将细胞以不同的数量分散,使用TC20TM Automated Cell Counter(Bio-Rad,America)对其进行定量。
附图4显示了用不同浓度的Pep@BSA@CB[7]处理MCF-7和MCF-10A细胞时的CCK8测定结果。众所周知,代谢活性细胞中的NAD(P)H依赖性氧化还原酶催化CCK8溶液中四唑盐WST-8还原成有色甲,因此能够使CCK8测定显示细胞活力。如附图4所示,在用测试浓度的Pep@BSA@CB[7]处理后,两种细胞的活力降低可忽略不计的,以上结果表明药物载体Pep@BSA@CB[7]具有极好的无毒和生物相容性。
实施例2 Pep@BSA@CB[7]@DOX的制备和药理实验
1、制备方法如下
A、将2μM牛血清蛋白和40μM葫芦[7]脲在PBS溶液中混合,并在25℃下温育2小时,形成葫芦[7]脲和牛血清蛋白组成复合物BSA@CB[7]。
B、将2μM BSA@CB[7]和 10μM DOX溶于PBS(pH 7.4)中孵育1小时,形成BSA@CB[7]@DOX复合物,然后将溶液在超滤离心管中以14000的转速离心10分钟,收集上部未滤过部分,并溶解在PBS中。
C、将2μM BSA@CB[7]@DOX复合物与10μM SPDP蛋白交联剂在黑暗中孵育2小时后加入10μM细胞穿透肽Pep并持续搅拌反应4小时。将溶液在超滤离心管中以14000的转速离心10分钟,收集上部未滤过部分,并溶解在PBS中,即得Pep@BSA@CB[7] DOX复合物。
上述细胞穿透肽Pep的聚阳离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,具体为R9GGC;聚阴离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.2,具体为为E9;连接基序的氨基酸序列为SEQ IDNO.3,具体为PLGLAG。
2、Pep@BSA@CB[7]@DOX 在正常细胞和肿瘤细胞中的分布实验
MCF-7(人乳腺癌细胞)和MCF-10A(人乳腺上皮细胞)细胞购自中国科学院(中国上海)典型培养物保藏委员会的细胞库。将这些细胞在DMEM培养基中,以10%FBS、37℃、5%CO2和80%湿度的相对潮湿培养环境中培养。在对数生长期结束时,将细胞从培养基表面分离,并通过以2000rpm离心5分钟收集。用PBS洗涤两次后,将细胞以不同的数量分散,使用TC20TM Automated Cell Counter(Bio-Rad,America)对其进行定量。随后将两种细胞接种在激光共聚焦培养皿中并分别在37℃温育24小时。 然后,用含有2μM Pep@BSA@CB[7]@DOX的新鲜培养基进行培养基替换。再孵育2小时后,用PBS洗涤细胞三次,并用DAPI将细胞核染色10分钟。最后,通过使用LSM 710共聚焦激光扫描显微镜(Zeiss,Germany)记录细胞的共聚焦图像。
如附图5所示,在MCF-7细胞的DAPI染色细胞核周围可以明显地观察到红色荧光来自DOX内源荧光,这表明Pep@BSA@CB[7]@DOX的成功内化,以及在细胞间高浓度GSH和低pH值作用下的DOX释放。相反,用Pep@BSA@CB[7]@DOX孵育的MCF-10A细胞在DOX通道中几乎不显示信号。这二者之间可以分辨出来的差异与我们的预期是一致的,即Pep@BSA@CB[7]@DOX能够被癌细胞而不是正常细胞选择性地吸收和释放药物。考虑到癌细胞和正常细胞中都存在高的细胞间GSH浓度和低pH值,Pep@BSA@CB[7]@DOX的细胞选择性应主要归因于MMP2的不同水平。以上结果表明Pep@BSA@CB[7]@DOX对肿瘤细胞具有高度的选择性。
3、Pep@BSA@CB[7]@DOX与cPep@BSA@CB[7]@DOX ,BSA@CB[7]@DOX对肿瘤细胞选择性对比实验
通过使用细胞计数试剂盒(CCK8)测量Pep@BSA@CB[7]的固有细胞毒性和Pep@BSA@CB[7]@DOX的生物活性,详细的方法就是使MCF-7和MCF-10A细胞在标准细胞培养条件下,在96孔微量滴定板(5×103细胞数/孔)上生长24小时。然后,用不同浓度的Pep@BSA@CB[7],BSA@CB[7]@DOX,Pep@BSA@CB[7]@DOX和cPep@BSA@CB[7]@DOX分别处理细胞48小时。然后,用PBS洗涤细胞三次,然后每孔加入10μL CCK8溶液。最后,使用SpectraMax M2酶标仪(Molecular Devices,USA)记录每个孔在450nm处的吸光度。
实验结果如下,附图6 A显示随着剂量增大,Pep@BSA@CB[7]@DOX能够显著降低MCF-7的细胞活力,显示其毒性作用比BSA@CB[7]@DOX更明显。这应该归因于细胞穿透肽Pep被在肿瘤组织处被高活性的MMP2催化,肽段从SEQ3处断开,聚阳离子CPP基序的活性恢复,促进Pep@BSA@CB[7]@DOX穿过细胞膜进入肿瘤细胞内部发挥作用。除了MCF-7细胞外,还测试了MCF-10A细胞以评估副作用。从附图6 B可以看出,Pep@BSA@CB[7]@DOX对正常的MCF-10细胞表现出的毒性明显小于癌细胞MCF-7。为了进一步验证穿膜肽Pep的选择性,通过删除聚阴离子基序,设计了对照肽cPep。如附图6 A和6 B所示,用cPep@BSA@CB[7]@DOX处理后,MCF-7和MCF-10A细胞的细胞活力下降是相当的,其结果符合我们的预期,并清楚地表明Pep@BSA@CB[7]@DOX的对肿瘤的选择杀伤作用是来自于细胞穿透肽Pep的独特设计。
综上,将本发明设计的肿瘤靶向的药物载体结合抗肿瘤药物之后与单独使用抗肿瘤化疗药物相比具有良好的肿瘤细胞特异性和安全性,具有良好的应用前景。
序列表
<110> 苏州健雄职业技术学院
<120> 一种肿瘤靶向的药物载体及其制备方法和应用
<130>
<160> 3
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 阳离子基序
<400> 1
Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Gly Gly Cys
1 5 10
<210> 2
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 阴离子基序
<400> 2
Glu Glu Glu Glu Glu Glu Glu Glu Glu
1 5
<210> 3
<211> 6
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 连接基序
<400> 3
Pro Leu Gly Leu Ala Gly
1 5
Claims (6)
1.一种肿瘤靶向药物载体,其特征在于,包括葫芦[n]脲,牛血清蛋白和细胞穿透肽;所述葫芦[n]脲和所述牛血清蛋白组成复合物;所述葫芦[n]脲分子中包含有载药位点;所述细胞穿透肽包含具有细胞穿透功能的聚阳离子基序和能够与所述聚阳离子基序吸附的聚阴离子基序,所述聚阳离子基序和所述聚阴离子基序之间包含一段可被基质金属蛋白酶2特异性切割的连接基序;所述细胞穿透肽通过二硫键连接在所述牛血清蛋白上;
所述的葫芦[n]脲为葫芦[7]脲;
所述聚阳离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,所述聚阴离子基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.2,所述连接基序的氨基酸序列为SEQ ID NO.3;
上述肿瘤靶向药物载体由以下制备方法制备,所述方法包括以下步骤:
A、 将牛血清蛋白和葫芦[n]脲在PBS溶液中混合,并在20-30℃下温育1-4小时,形成葫芦[n]脲和牛血清蛋白复合物BSA@CB[n];
B、 将BSA@CB[n] 用SPDP蛋白交联剂在黑暗中孵育1-4小时后加入细胞穿透肽并持续搅拌反应2-6小时;
C、 将步骤B的反应溶液在超滤离心管中以10000-20000的转速离心5-30分钟,收集上部未滤过部分,并重新溶解在PBS中,得所述肿瘤靶向药物载体。
2.根据权利要求1所述的肿瘤靶向药物载体,其特征在于,步骤A中牛血清蛋白和葫芦[n]脲的温育温度为25℃,温育时间为2小时;步骤B中BSA@CB复合物与SPDP蛋白交联剂在黑暗中孵育的时间为2小时,加入细胞穿透肽并持续反应的时间为4小时;步骤C中的超滤离心管的截留分子量为30K,离心条件为14000转,10分钟。
3.根据权利要求2所述的肿瘤靶向药物载体,其特征在于,所述牛血清蛋白:葫芦[n]脲: SPDP蛋白交联剂: 细胞穿透肽的摩尔比为1:20:5:5。
4.权利要求3所述肿瘤靶向药物载体在制备抗肿瘤靶向药物中的应用。
5.根据权利要求4所述的肿瘤靶向药物载体在制备抗肿瘤靶向药物中的应用,其特征在于,所述抗肿瘤靶向药物载体中载药位点所载药物为化疗药物。
6.根据权利要求5所述的肿瘤靶向药物载体在制备抗肿瘤靶向药物中的应用,其特征在于,所述抗肿瘤靶向药物载体中载药位点所载药物为阿霉素。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910268639.0A CN111789963B (zh) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | 一种肿瘤靶向的药物载体及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910268639.0A CN111789963B (zh) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | 一种肿瘤靶向的药物载体及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111789963A CN111789963A (zh) | 2020-10-20 |
CN111789963B true CN111789963B (zh) | 2021-12-28 |
Family
ID=72804900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910268639.0A Active CN111789963B (zh) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | 一种肿瘤靶向的药物载体及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111789963B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114652849B (zh) * | 2022-03-22 | 2023-11-17 | 南开大学 | 可同时递送多种药物并精确调控药物比例的杯芳烃修饰白蛋白的制备方法和应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108070025A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-05-25 | 中山大学附属口腔医院 | 一种细胞穿透肽和细胞穿透肽复合物及二者的应用 |
CN108578708A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-09-28 | 中国科学院化学研究所 | 一种双靶向多肽-药物偶联物及其制备方法与抗肿瘤应用 |
CN109908361A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-21 | 南开大学 | 一种基于调控微管聚集的靶向性多肽-葫芦脲超分子组装体及其制备方法及应用 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100837341B1 (ko) * | 2006-11-10 | 2008-06-12 | 경북대학교 산학협력단 | 방광암 표적용 펩타이드 및 이의 용도 |
US8394758B2 (en) * | 2008-10-29 | 2013-03-12 | Academia Sinica | Tumor-targeting peptides and uses thereof |
-
2019
- 2019-04-04 CN CN201910268639.0A patent/CN111789963B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108070025A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-05-25 | 中山大学附属口腔医院 | 一种细胞穿透肽和细胞穿透肽复合物及二者的应用 |
CN108578708A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-09-28 | 中国科学院化学研究所 | 一种双靶向多肽-药物偶联物及其制备方法与抗肿瘤应用 |
CN109908361A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-21 | 南开大学 | 一种基于调控微管聚集的靶向性多肽-葫芦脲超分子组装体及其制备方法及应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Stimuli-Responsive Cucurbit[7]uril-Mediated BSA Nanoassembly for Uptake and Release of Doxorubicin";Nilotpal Barooah,et al;《Chem. Asian J.》;20170103;第12卷(第1期);图1及结论 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111789963A (zh) | 2020-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhou et al. | Bone marrow mesenchymal stem cells-derived exosomes for penetrating and targeted chemotherapy of pancreatic cancer | |
Liang et al. | The use of folate-PEG-grafted-hybranched-PEI nonviral vector for the inhibition of glioma growth in the rat | |
AU2015301462B2 (en) | Liposome encapsulated affinity drug | |
RU2404916C2 (ru) | Система-носитель на протеиновой основе для преодоления резистентности опухолевых клеток | |
JP6137894B2 (ja) | リポソーム−エキソソームハイブリッドベシクル及びその調製法 | |
US11369687B2 (en) | Receptor targeting constructs and uses thereof | |
CN106890343B (zh) | 一种靶向型多肽纳米基因载体复合物 | |
US20070281036A1 (en) | System and method of delivering a desired material to a cell | |
JP2024016040A (ja) | 去勢抵抗性前立腺癌 | |
CN111789963B (zh) | 一种肿瘤靶向的药物载体及其制备方法和应用 | |
Tian et al. | Reduction-responsive modification-induced higher efficiency for attenuation of tumor metastasis of low molecular weight heparin functionalized liposomes | |
WO2023093596A1 (zh) | 一种用于有效递送核酸的环状多肽载体及其变化形式 | |
CN104706595B (zh) | 一种肿瘤靶向丝裂霉素c类脂质体及其制备方法 | |
KR20160053789A (ko) | 폴리올계 삼투압적 폴리디자일리톨 폴리머 유전자 전달체 및 이의 용도 | |
WO2021120874A1 (zh) | 一种基于n-(3-羟基吡啶-2-羰基)甘氨酸的抗肿瘤药物增敏剂及其应用 | |
CN111467322B (zh) | Vb12靶向型西地那非纳米药物的合成方法及应用 | |
JP2020517632A (ja) | Stat3阻害のためのp−エトキシ核酸 | |
CN114788875A (zh) | 一种激活Hippo通路的超分子纳米药物及其制备方法与应用 | |
KR20200024234A (ko) | 체액에서 치료제 사전선별 방법 | |
CN113230414B (zh) | 一种用于精准靶向肺肿瘤细胞的生物纳米递药系统及其制备方法、应用 | |
CN116019927B (zh) | 三药共组装无载体药物递送体系及其制备方法和应用 | |
KR101492168B1 (ko) | 양친매성 핵산분자, 이를 포함하는 핵산 복합체 및 이의 약물 전달체로서의 용도 | |
CN102335139B (zh) | 一种阿霉素缓释纳米颗粒及其制备方法 | |
Sun et al. | [12] aneN 3-modified camptothecin and PEGylated AIEgens co-assembly into core–shell nanoparticles with ROS/NTR dual-response for enhanced cancer therapy | |
CN116172972A (zh) | 用于靶向肿瘤的仿生纳米颗粒及其制备方法与应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |